生物原辅材料的变更

生物原辅材料的变更

张卓光编译

【摘要】生物原辅材料是生物制品污染外源病毒的一个重要来源，它的变更主要是为了保证产品的病毒安全性，但也要考虑到对产品质量和效果的影响。

【关键词】生物原辅材料；传统生物技术产品；现代生物技术产品；病毒安全性

随着生物科技的发展，生物制品又分为传统生物技术产品和现代生物技术产品。生物原辅材料指在生产生物制品使用的生物材料，包括用于生产制品的动物组织、细胞、细菌、血浆，以及生产过程中使用的动物来源的牛血清、胰蛋白酶等。传统生物技术产品与现代生物技术产品的原辅材料的任何变化，都可能对产品产生意想不到的影响，比如水的质量变化导致其中离子含量不同，能够影响到细胞培养的条件。本文的重点是讨论变更生物性原材料，防止外源病毒对传统生物技术产品和现代生物技术产品的污染（包括传染性海绵状脑病，TSE，即疯牛病），保证生物制品的病毒安全性。

病毒可存在于任何活机体中，它们不可能被彻底的清除。这也是生物制品的一种风险，为使“安全”制品“更安全”，需要变更生物原辅材料来保证产品的病毒安全，如来自血浆的治疗性蛋白制品，改为由重组DNA技术生产；作为细胞生长促进剂的小牛血清，由不灭活变为灭活。

1 传统生物技术产品与现代生物技术产品

20世纪80年代开始，有许多生物性原辅材料的提取或培养物用于医学用途，这是一个“生物技术”时代，有许多基因工程哺乳动物细胞系、酵母、细菌用于生产现代生物技术产品，建立了主代细胞库，进行了完善的检测，包括外源病毒等。而传统生物技术产品，来源于未经完善检测的生物原辅材料，例如猪胰腺（胰岛素）、人血（Ⅷ因子）和垂体后叶（人生长因子）。虽然生物技术产业的发展未必靠增加病毒或TSE（传染性海绵状脑病）安全性的愿望来推动，却有赖于经充分检测的生物原辅材料的使用，增加产品的病毒安全性。

2 传统生物技术产品的病毒污染

来源于未经完善检测的生物原辅材料的传统生物技术产品，有污染外源病毒的案例，如在黄热疫苗中的乙型肝炎病毒，脊灰疫苗中的SV40病毒。前者是由于采用污染的人血白蛋白做为赋形剂，后者是用了污染的猴肾原代细胞来生产疫苗。在80年代，有血液制品传染甲肝、乙肝、丙肝和艾滋病的事例。在70年代，使用脑垂体生长激素的患者中，在80年代初，发生了克雅氏病（人疯牛病），导致这种产品的停用，但幸运的是不久它被基因工程重组产品所替代。

过去10-15年，用于生物制品生产的生物原辅材料，从未经检测到完善检测，取得了明显的进步，尤其是血液制品，传播病毒的风险降低到极低的水平，但这种用血浆生产几种重要的医疗药品的方法，仍在采用，有时甚至是唯一的。现在，市场上的几种血液制品已有了相应的生物技术产品。替代的生物原辅材料也用于一些疫苗，如流感疫苗（经检测的细胞培养物与鸡胚），脊灰疫苗（经检测的细胞培养

物与原代猴肾细胞），狂犬疫苗（经检测的细胞培养物与羊脑）。

3 现代生物技术产品与病毒污染

到目前为止，现代生物技术产品（包括重组蛋白和单克隆抗体）还没有发现传播病毒的案例，这主要归因于采用了严格的控制外源病毒的措施，包括细胞库的完善检测。现代生物技术产品都是高度纯化的，在生产过程中，都有灭活和（或）去除潜在病毒污染的工艺。但是现代生物技术产品的生产还是不能避免病毒污染的风险。即使生产重组产品的细胞库经过全面的检测，但是在生产过程中还是观察到病毒污染的现象，带来病毒污染的原辅材料最主要是作为细胞生长促进剂的小牛血清。如卡奇谷（Cache Valley）病毒，家畜流行性出血病（Epizootic Haemorrhagic Disease EHDV）病毒，牛病毒性腹泻（Bovine Viral Diarrhoea BVDV）病毒，都在生物技术产品生产培养中检测到，最可能的来源是牛血清。鼠细小病毒（Minute Virus MVM）也曾被报告污染生产用细胞，但还不清楚它的来源。其它存在病毒污染可能的生物原辅材料，包括猪源胰酶（用于细胞消化），抗体亲和柱和生物性赋形剂。

因此，用经检测的细胞系生产的生物技术产品，也不能完全避免潜在的病毒污染，也应采取适宜的工艺增加病毒安全性。包括不用或少用牛血清，为了防止疯牛病的传染，重新构建适应于无牛血清生长的工程细胞株，牛血清由不灭活变为灭活，选用经检测的牛血清等，以进一步提高病毒安全的水平。

美国、欧盟、日本等国家药品管理机构(USFDA,CVMP,CPMP,JP)，

都制定了关于牛血清等生物原辅材料，如何使用，控制病毒传播（包括疯牛病）等方面的法规或技术性文件，它们的一个重要内容就是保证生物药品的病毒安全。

4 生物原辅材料的变更与制品的质量、效果

原辅材料在维持生物制品的一致性方面起重要的作用。增加生物原辅材料的安全性，使用低风险的原辅材料，建立原辅材料的质控标准，在使用前进行全面的分析评估与再验证，减少对产品质量和效果的危害。把生物原辅材料从未经检测的，变更为经完善检测的，有时是相当于一个传统生物技术产品转变为一个现代生物技术产品，提高了产品的病毒安全性，这种变更较为彻底，需要重新注册。

在生物制药界内，变更生物原辅材料如牛血清，更多的是出于安全考虑，当然也不排除经济方面的。细胞培养对改变它们的生长条件是很敏感的，包括生长培养基的营养成分，去除小牛血清中存在的复杂生长因子，可能对细胞代谢有影响，以致影响它们的产出，甚至采用灭活小牛血清，也会丧失它的效果。细胞代谢的变化可能对生物技术产品有潜在的影响，尤其在转录翻译的修饰阶段，如糖基化、硫基化、酰化作用和肽链折叠，这样产品的药动学和效果可能受到影响，甚或免疫原性发生改变。生物原辅材料这些潜在的作用应进一步分析，但这些特性的变化，可以用目前的物理化学技术分析检测。

总之，每一次变更，都应对产品的质量、效果、安全方面的影响逐一进行分析权衡。在准备变更前，仔细全面分析产品特性，探索适宜的关键工艺参数。在变更生物原辅材料过程中，对产品了解得越透

彻，越能够避免对产品产生不利影响。

参考文献

1 Robertson J.S. Changes in biological source material. Biologicals, 2006,34:61-63.

2 Sewerin.K, Shacter.E, Robertson.J, et al. Changes to biological source materials. Biologicals, 2006,34:71-72.